helm/ocaml/paramodulation/saturation.ml

   1 open Inference;;
   2 open Utils;;
   3
   4
   5 (* profiling statistics... *)
   6 let infer_time = ref 0.;;
   7 let forward_simpl_time = ref 0.;;
   8 let forward_simpl_new_time = ref 0.;;
   9 let backward_simpl_time = ref 0.;;
  10 let passive_maintainance_time = ref 0.;;
  11
  12 (* limited-resource-strategy related globals *)
  13 let processed_clauses = ref 0;; (* number of equalities selected so far... *)
  14 let time_limit = ref 0.;; (* in seconds, settable by the user... *)
  15 let start_time = ref 0.;; (* time at which the execution started *)
  16 let elapsed_time = ref 0.;;
  17 (* let maximal_weight = ref None;; *)
  18 let maximal_retained_equality = ref None;;
  19
  20 (* equality-selection related globals *)
  21 let use_fullred = ref false;;
  22 let weight_age_ratio = ref 0;; (* settable by the user from the command line *)
  23 let weight_age_counter = ref !weight_age_ratio;;
  24 let symbols_ratio = ref 0;;
  25 let symbols_counter = ref 0;;
  26
  27 (* statistics... *)
  28 let derived_clauses = ref 0;;
  29 let kept_clauses = ref 0;;
  30
  31 (* index of the greatest Cic.Meta created - TODO: find a better way! *)
  32 let maxmeta = ref 0;;
  33
  34
  35 type result =
  36   | Failure
  37   | Success of Cic.term option * environment
  38 ;;
  39
  40
  41 (*
  42 let symbols_of_equality (_, (_, left, right), _, _) =
  43   TermSet.union (symbols_of_term left) (symbols_of_term right)
  44 ;;
  45 *)
  46
  47 let symbols_of_equality ((_, (_, left, right, _), _, _) as equality) =
  48   let m1 = symbols_of_term left in
  49   let m =
  50     TermMap.fold
  51       (fun k v res ->
  52          try
  53            let c = TermMap.find k res in
  54            TermMap.add k (c+v) res
  55          with Not_found ->
  56            TermMap.add k v res)
  57       (symbols_of_term right) m1
  58   in
  59 (*   Printf.printf "symbols_of_equality %s:\n" *)
  60 (*     (string_of_equality equality); *)
  61 (*   TermMap.iter (fun k v -> Printf.printf "%s: %d\n" (CicPp.ppterm k) v) m; *)
  62 (*   print_newline (); *)
  63   m
  64 ;;
  65
  66
  67 let weight_of_equality (_, (ty, left, right, _), _, _) =
  68   let meta_number = ref 0 in
  69   let weight_of t =
  70     let weight, ml =  weight_of_term t in
  71     meta_number := !meta_number + (List.fold_left (fun r (_, n) -> r+n) 0 ml);
  72     weight
  73   in
  74   (weight_of ty) + (weight_of left) + (weight_of right), meta_number
  75 ;;
  76
  77
  78 module OrderedEquality = struct
  79   type t = Inference.equality
  80
  81   let compare eq1 eq2 =
  82     match meta_convertibility_eq eq1 eq2 with
  83     | true -> 0
  84     | false ->
  85         let _, (ty, left, right, _), _, _ = eq1
  86         and _, (ty', left', right', _), _, _ = eq2 in
  87 (*         let w1, m1 = weight_of_equality eq1 *)
  88 (*         and w2, m2 = weight_of_equality eq2 in        *)
  89         let weight_of t = fst (weight_of_term ~consider_metas:false t) in
  90         let w1 = (weight_of ty) + (weight_of left) + (weight_of right)
  91         and w2 = (weight_of ty') + (weight_of left') + (weight_of right') in
  92         match Pervasives.compare w1 w2 with
  93         | 0 -> Pervasives.compare eq1 eq2
  94 (*             let res = Pervasives.compare m1 m2 in *)
  95 (*             if res = 0 then Pervasives.compare eq1 eq2 else res *)
  96         | res -> res
  97 end
  98
  99 module EqualitySet = Set.Make(OrderedEquality);;
 100
 101
 102 let select env passive (active, _) =
 103   processed_clauses := !processed_clauses + 1;
 104
 105   let (neg_list, neg_set), (pos_list, pos_set), passive_table = passive in
 106   let remove eq l =
 107     List.filter (fun e -> e <> eq) l
 108   in
 109   if !weight_age_ratio > 0 then
 110     weight_age_counter := !weight_age_counter - 1;
 111   match !weight_age_counter with
 112   | 0 -> (
 113       weight_age_counter := !weight_age_ratio;
 114       match neg_list, pos_list with
 115       | hd::tl, pos ->
 116           (* Negatives aren't indexed, no need to remove them... *)
 117           (Negative, hd),
 118           ((tl, EqualitySet.remove hd neg_set), (pos, pos_set), passive_table)
 119       | [], hd::tl ->
 120           let passive_table =
 121             Indexing.remove_index passive_table hd
 122 (*             if !use_fullred then Indexing.remove_index passive_table hd *)
 123 (*             else passive_table *)
 124           in
 125           (Positive, hd),
 126           (([], neg_set), (tl, EqualitySet.remove hd pos_set), passive_table)
 127       | _, _ -> assert false
 128     )
 129   | _ when (!symbols_counter > 0) && (EqualitySet.is_empty neg_set) -> (
 130       symbols_counter := !symbols_counter - 1;
 131       let cardinality map =
 132         TermMap.fold (fun k v res -> res + v) map 0
 133       in
 134       match active with
 135       | (Negative, e)::_ ->
 136           let symbols = symbols_of_equality e in
 137           let card = cardinality symbols in
 138           let foldfun k v (r1, r2) =
 139             if TermMap.mem k symbols then
 140               let c = TermMap.find k symbols in
 141               let c1 = abs (c - v) in
 142               let c2 = v - c1 in
 143               r1 + c2, r2 + c1
 144             else
 145               r1, r2 + v
 146           in
 147           let f equality (i, e) =
 148             let common, others =
 149               TermMap.fold foldfun (symbols_of_equality equality) (0, 0)
 150             in
 151             let c = others + (abs (common - card)) in
 152             if c < i then (c, equality)
 153 (*             else if c = i then *)
 154 (*               match OrderedEquality.compare equality e with *)
 155 (*               | -1 -> (c, equality) *)
 156 (*               | res -> (i, e) *)
 157             else (i, e)
 158           in
 159           let e1 = EqualitySet.min_elt pos_set in
 160           let initial =
 161             let common, others =
 162               TermMap.fold foldfun (symbols_of_equality e1) (0, 0)
 163             in
 164             (others + (abs (common - card))), e1
 165           in
 166           let _, current = EqualitySet.fold f pos_set initial in
 167 (*           Printf.printf "\nsymbols-based selection: %s\n\n" *)
 168 (*             (string_of_equality ~env current); *)
 169           let passive_table =
 170             Indexing.remove_index passive_table current
 171 (*             if !use_fullred then Indexing.remove_index passive_table current *)
 172 (*             else passive_table *)
 173           in
 174           (Positive, current),
 175           (([], neg_set),
 176            (remove current pos_list, EqualitySet.remove current pos_set),
 177            passive_table)
 178       | _ ->
 179           let current = EqualitySet.min_elt pos_set in
 180           let passive_table =
 181             Indexing.remove_index passive_table current
 182 (*             if !use_fullred then Indexing.remove_index passive_table current *)
 183 (*             else passive_table *)
 184           in
 185           let passive =
 186             (neg_list, neg_set),
 187             (remove current pos_list, EqualitySet.remove current pos_set),
 188             passive_table
 189           in
 190           (Positive, current), passive
 191     )
 192   | _ ->
 193       symbols_counter := !symbols_ratio;
 194       let set_selection set = EqualitySet.min_elt set in
 195       if EqualitySet.is_empty neg_set then
 196         let current = set_selection pos_set in
 197         let passive =
 198           (neg_list, neg_set),
 199           (remove current pos_list, EqualitySet.remove current pos_set),
 200           Indexing.remove_index passive_table current
 201 (*           if !use_fullred then Indexing.remove_index passive_table current *)
 202 (*           else passive_table *)
 203         in
 204         (Positive, current), passive
 205       else
 206         let current = set_selection neg_set in
 207         let passive =
 208           (remove current neg_list, EqualitySet.remove current neg_set),
 209           (pos_list, pos_set),
 210           passive_table
 211         in
 212         (Negative, current), passive
 213 ;;
 214
 215
 216 let make_passive neg pos =
 217   let set_of equalities =
 218     List.fold_left (fun s e -> EqualitySet.add e s) EqualitySet.empty equalities
 219   in
 220   let table =
 221       List.fold_left (fun tbl e -> Indexing.index tbl e)
 222         (Indexing.empty_table ()) pos
 223 (*     if !use_fullred then *)
 224 (*       List.fold_left (fun tbl e -> Indexing.index tbl e) *)
 225 (*         (Indexing.empty_table ()) pos *)
 226 (*     else *)
 227 (*       Indexing.empty_table () *)
 228   in
 229   (neg, set_of neg),
 230   (pos, set_of pos),
 231   table
 232 ;;
 233
 234
 235 let make_active () =
 236   [], Indexing.empty_table ()
 237 ;;
 238
 239
 240 let add_to_passive passive (new_neg, new_pos) =
 241   let (neg_list, neg_set), (pos_list, pos_set), table = passive in
 242   let ok set equality = not (EqualitySet.mem equality set) in
 243   let neg = List.filter (ok neg_set) new_neg
 244   and pos = List.filter (ok pos_set) new_pos in
 245   let table =
 246       List.fold_left (fun tbl e -> Indexing.index tbl e) table pos
 247 (*     if !use_fullred then *)
 248 (*       List.fold_left (fun tbl e -> Indexing.index tbl e) table pos *)
 249 (*     else *)
 250 (*       table *)
 251   in
 252   let add set equalities =
 253     List.fold_left (fun s e -> EqualitySet.add e s) set equalities
 254   in
 255   (neg @ neg_list, add neg_set neg),
 256   (pos_list @ pos, add pos_set pos),
 257   table
 258 ;;
 259
 260
 261 let passive_is_empty = function
 262   | ([], _), ([], _), _ -> true
 263   | _ -> false
 264 ;;
 265
 266
 267 let size_of_passive ((_, ns), (_, ps), _) =
 268   (EqualitySet.cardinal ns) + (EqualitySet.cardinal ps)
 269 ;;
 270
 271
 272 let size_of_active (active_list, _) =
 273   List.length active_list
 274 ;;
 275
 276
 277 let prune_passive howmany (active, _) passive =
 278   let (nl, ns), (pl, ps), tbl = passive in
 279   let howmany = float_of_int howmany
 280   and ratio = float_of_int !weight_age_ratio in
 281   let in_weight = int_of_float (howmany *. ratio /. (ratio +. 1.))
 282   and in_age = int_of_float (howmany /. (ratio +. 1.)) in
 283   Printf.printf "in_weight: %d, in_age: %d\n" in_weight in_age;
 284   let symbols, card =
 285     match active with
 286     | (Negative, e)::_ ->
 287         let symbols = symbols_of_equality e in
 288         let card = TermMap.fold (fun k v res -> res + v) symbols 0 in
 289         Some symbols, card
 290     | _ -> None, 0
 291   in
 292   let counter = ref !symbols_ratio in
 293   let rec pickw w ns ps =
 294     if w > 0 then
 295       if not (EqualitySet.is_empty ns) then
 296         let e = EqualitySet.min_elt ns in
 297         let ns', ps = pickw (w-1) (EqualitySet.remove e ns) ps in
 298         EqualitySet.add e ns', ps
 299       else if !counter > 0 then
 300         let _ =
 301           counter := !counter - 1;
 302           if !counter = 0 then counter := !symbols_ratio
 303         in
 304         match symbols with
 305         | None ->
 306             let e = EqualitySet.min_elt ps in
 307             let ns, ps' = pickw (w-1) ns (EqualitySet.remove e ps) in
 308             ns, EqualitySet.add e ps'
 309         | Some symbols ->
 310             let foldfun k v (r1, r2) =
 311               if TermMap.mem k symbols then
 312                 let c = TermMap.find k symbols in
 313                 let c1 = abs (c - v) in
 314                 let c2 = v - c1 in
 315                 r1 + c2, r2 + c1
 316               else
 317                 r1, r2 + v
 318             in
 319             let f equality (i, e) =
 320               let common, others =
 321                 TermMap.fold foldfun (symbols_of_equality equality) (0, 0)
 322               in
 323               let c = others + (abs (common - card)) in
 324               if c < i then (c, equality)
 325               else (i, e)
 326             in
 327             let e1 = EqualitySet.min_elt ps in
 328             let initial =
 329               let common, others =
 330                 TermMap.fold foldfun (symbols_of_equality e1) (0, 0)
 331               in
 332               (others + (abs (common - card))), e1
 333             in
 334             let _, e = EqualitySet.fold f ps initial in
 335             let ns, ps' = pickw (w-1) ns (EqualitySet.remove e ps) in
 336             ns, EqualitySet.add e ps'
 337       else
 338         let e = EqualitySet.min_elt ps in
 339         let ns, ps' = pickw (w-1) ns (EqualitySet.remove e ps) in
 340         ns, EqualitySet.add e ps'
 341     else
 342       EqualitySet.empty, EqualitySet.empty
 343   in
 344 (*   let in_weight, ns = pickw in_weight ns in *)
 345 (*   let _, ps = pickw in_weight ps in *)
 346   let ns, ps = pickw in_weight ns ps in
 347   let rec picka w s l =
 348     if w > 0 then
 349       match l with
 350       | [] -> w, s, []
 351       | hd::tl when not (EqualitySet.mem hd s) ->
 352           let w, s, l = picka (w-1) s tl in
 353           w, EqualitySet.add hd s, hd::l
 354       | hd::tl ->
 355           let w, s, l = picka w s tl in
 356           w, s, hd::l
 357     else
 358       0, s, l
 359   in
 360   let in_age, ns, nl = picka in_age ns nl in
 361   let _, ps, pl = picka in_age ps pl in
 362   if not (EqualitySet.is_empty ps) then
 363 (*     maximal_weight := Some (weight_of_equality (EqualitySet.max_elt ps)); *)
 364     maximal_retained_equality := Some (EqualitySet.max_elt ps);
 365   let tbl =
 366     EqualitySet.fold
 367       (fun e tbl -> Indexing.index tbl e) ps (Indexing.empty_table ())
 368 (*     if !use_fullred then *)
 369 (*       EqualitySet.fold *)
 370 (*         (fun e tbl -> Indexing.index tbl e) ps (Indexing.empty_table ()) *)
 371 (*     else *)
 372 (*       tbl *)
 373   in
 374   (nl, ns), (pl, ps), tbl
 375 ;;
 376
 377
 378 let infer env sign current (active_list, active_table) =
 379   let new_neg, new_pos =
 380     match sign with
 381     | Negative ->
 382         Indexing.superposition_left env active_table current, []
 383     | Positive ->
 384         let maxm, res =
 385           Indexing.superposition_right !maxmeta env active_table current in
 386         maxmeta := maxm;
 387         let rec infer_positive table = function
 388           | [] -> [], []
 389           | (Negative, equality)::tl ->
 390               let res = Indexing.superposition_left env table equality in
 391               let neg, pos = infer_positive table tl in
 392               res @ neg, pos
 393           | (Positive, equality)::tl ->
 394               let maxm, res =
 395                 Indexing.superposition_right !maxmeta env table equality in
 396               maxmeta := maxm;
 397               let neg, pos = infer_positive table tl in
 398               neg, res @ pos
 399         in
 400         let curr_table = Indexing.index (Indexing.empty_table ()) current in
 401         let neg, pos = infer_positive curr_table active_list in
 402         neg, res @ pos
 403   in
 404   derived_clauses := !derived_clauses + (List.length new_neg) +
 405     (List.length new_pos);
 406   match (* !maximal_weight *)!maximal_retained_equality with
 407   | None -> new_neg, new_pos
 408   | Some (* w *) eq ->
 409       let new_pos =
 410         List.filter (fun e -> (* (weight_of_equality e) <= w *) OrderedEquality.compare e eq <= 0) new_pos in
 411       new_neg, new_pos
 412 ;;
 413
 414
 415 let contains_empty env (negative, positive) =
 416   let metasenv, context, ugraph = env in
 417   try
 418     let (proof, _, _, _) =
 419       List.find
 420         (fun (proof, (ty, left, right, ordering), m, a) ->
 421            fst (CicReduction.are_convertible context left right ugraph))
 422         negative
 423     in
 424     true, Some proof
 425   with Not_found ->
 426     false, None
 427 ;;
 428
 429
 430 let forward_simplify env (sign, current) ?passive (active_list, active_table) =
 431   let pl, passive_table =
 432     match passive with
 433     | None -> [], None
 434     | Some ((pn, _), (pp, _), pt) ->
 435         let pn = List.map (fun e -> (Negative, e)) pn
 436         and pp = List.map (fun e -> (Positive, e)) pp in
 437         pn @ pp, Some pt
 438   in
 439   let all = if pl = [] then active_list else active_list @ pl in
 440
 441 (*   let rec find_duplicate sign current = function *)
 442 (*     | [] -> false *)
 443 (*     | (s, eq)::tl when s = sign -> *)
 444 (*         if meta_convertibility_eq current eq then true *)
 445 (*         else find_duplicate sign current tl *)
 446 (*     | _::tl -> find_duplicate sign current tl *)
 447 (*   in *)
 448
 449 (*   let res =  *)
 450 (*     if sign = Positive then *)
 451 (*       Indexing.subsumption env active_table current *)
 452 (*     else *)
 453 (*       false *)
 454 (*   in *)
 455 (*   if res then *)
 456 (*     None *)
 457 (*   else *)
 458
 459   let demodulate table current =
 460     let newmeta, newcurrent =
 461       Indexing.demodulation !maxmeta env table current in
 462     maxmeta := newmeta;
 463     if is_identity env newcurrent then
 464       if sign = Negative then Some (sign, newcurrent) else None
 465     else
 466       Some (sign, newcurrent)
 467   in
 468   let res =
 469     let res = demodulate active_table current in
 470     match res with
 471     | None -> None
 472     | Some (sign, newcurrent) ->
 473         match passive_table with
 474         | None -> res
 475         | Some passive_table -> demodulate passive_table newcurrent
 476   in
 477   match res with
 478   | None -> None
 479   | Some (Negative, c) ->
 480       let ok = not (
 481         List.exists
 482           (fun (s, eq) -> s = Negative && meta_convertibility_eq eq c)
 483           all)
 484       in
 485       if ok then res else None
 486   | Some (Positive, c) ->
 487       if Indexing.in_index active_table c then
 488         None
 489       else
 490         match passive_table with
 491         | None -> res
 492         | Some passive_table ->
 493             if Indexing.in_index passive_table c then None else res
 494
 495 (*   | Some (s, c) -> if find_duplicate s c all then None else res *)
 496
 497 (*         if s = Utils.Negative then *)
 498 (*           res *)
 499 (*         else *)
 500 (*           if Indexing.subsumption env active_table c then *)
 501 (*             None *)
 502 (*           else ( *)
 503 (*             match passive_table with *)
 504 (*             | None -> res *)
 505 (*             | Some passive_table -> *)
 506 (*                 if Indexing.subsumption env passive_table c then *)
 507 (*                   None *)
 508 (*                 else *)
 509 (*                   res *)
 510 (*           ) *)
 511
 512 (*         let pred (sign, eq) = *)
 513 (*           if sign <> s then false *)
 514 (*           else subsumption env c eq *)
 515 (*         in *)
 516 (*         if List.exists pred all then None *)
 517 (*         else res *)
 518 ;;
 519
 520 type fs_time_info_t = {
 521   mutable build_all: float;
 522   mutable demodulate: float;
 523   mutable subsumption: float;
 524 };;
 525
 526 let fs_time_info = { build_all = 0.; demodulate = 0.; subsumption = 0. };;
 527
 528
 529 let forward_simplify_new env (new_neg, new_pos) ?passive active =
 530   let t1 = Unix.gettimeofday () in
 531
 532   let active_list, active_table = active in
 533   let pl, passive_table =
 534     match passive with
 535     | None -> [], None
 536     | Some ((pn, _), (pp, _), pt) ->
 537         let pn = List.map (fun e -> (Negative, e)) pn
 538         and pp = List.map (fun e -> (Positive, e)) pp in
 539         pn @ pp, Some pt
 540   in
 541   let all = active_list @ pl in
 542
 543   let t2 = Unix.gettimeofday () in
 544   fs_time_info.build_all <- fs_time_info.build_all +. (t2 -. t1);
 545
 546   let demodulate table target =
 547     let newmeta, newtarget = Indexing.demodulation !maxmeta env table target in
 548     maxmeta := newmeta;
 549     newtarget
 550   in
 551 (*   let f sign' target (sign, eq) = *)
 552 (*     if sign <> sign' then false *)
 553 (*     else subsumption env target eq  *)
 554 (*   in *)
 555
 556   let t1 = Unix.gettimeofday () in
 557
 558   let new_neg, new_pos =
 559     let new_neg = List.map (demodulate active_table) new_neg
 560     and new_pos = List.map (demodulate active_table) new_pos in
 561     match passive_table with
 562     | None -> new_neg, new_pos
 563     | Some passive_table ->
 564         List.map (demodulate passive_table) new_neg,
 565         List.map (demodulate passive_table) new_pos
 566   in
 567
 568   let t2 = Unix.gettimeofday () in
 569   fs_time_info.demodulate <- fs_time_info.demodulate +. (t2 -. t1);
 570
 571   let new_pos_set =
 572     List.fold_left
 573       (fun s e ->
 574          if not (Inference.is_identity env e) then EqualitySet.add e s else s)
 575       EqualitySet.empty new_pos
 576   in
 577   let new_pos = EqualitySet.elements new_pos_set in
 578
 579   let subs =
 580     match passive_table with
 581     | None ->
 582         (fun e -> not (Indexing.subsumption env active_table e))
 583     | Some passive_table ->
 584         (fun e -> not ((Indexing.subsumption env active_table e) ||
 585                          (Indexing.subsumption env passive_table e)))
 586   in
 587
 588   let t1 = Unix.gettimeofday () in
 589
 590 (*   let new_neg, new_pos = *)
 591 (*     List.filter subs new_neg, *)
 592 (*     List.filter subs new_pos *)
 593 (*   in *)
 594
 595 (*   let new_neg, new_pos =  *)
 596 (*     (List.filter (fun e -> not (List.exists (f Negative e) all)) new_neg, *)
 597 (*      List.filter (fun e -> not (List.exists (f Positive e) all)) new_pos) *)
 598 (*   in *)
 599
 600   let t2 = Unix.gettimeofday () in
 601   fs_time_info.subsumption <- fs_time_info.subsumption +. (t2 -. t1);
 602
 603   let is_duplicate =
 604     match passive_table with
 605     | None -> (fun e -> not (Indexing.in_index active_table e))
 606     | Some passive_table ->
 607         (fun e -> not ((Indexing.in_index active_table e) ||
 608                          (Indexing.in_index passive_table e)))
 609   in
 610   new_neg, List.filter is_duplicate new_pos
 611
 612 (*   new_neg, new_pos *)
 613
 614 (*   let res = *)
 615 (*     (List.filter (fun e -> not (List.exists (f Negative e) all)) new_neg, *)
 616 (*      List.filter (fun e -> not (List.exists (f Positive e) all)) new_pos) *)
 617 (*   in *)
 618 (*   res *)
 619 ;;
 620
 621
 622 let backward_simplify_active env new_pos new_table active =
 623   let active_list, active_table = active in
 624   let active_list, newa =
 625     List.fold_right
 626       (fun (s, equality) (res, newn) ->
 627          match forward_simplify env (s, equality) (new_pos, new_table) with
 628          | None -> res, newn
 629          | Some (s, e) ->
 630              if equality = e then
 631                (s, e)::res, newn
 632              else
 633                res, (s, e)::newn)
 634       active_list ([], [])
 635   in
 636   let find eq1 where =
 637     List.exists (fun (s, e) -> meta_convertibility_eq eq1 e) where
 638   in
 639   let active, newa =
 640     List.fold_right
 641       (fun (s, eq) (res, tbl) ->
 642          if (is_identity env eq) || (find eq res) then
 643            res, tbl
 644          else
 645            (s, eq)::res, if s = Negative then tbl else Indexing.index tbl eq)
 646       active_list ([], Indexing.empty_table ()),
 647     List.fold_right
 648       (fun (s, eq) (n, p) ->
 649          if (s <> Negative) && (is_identity env eq) then
 650            (n, p)
 651          else
 652            if s = Negative then eq::n, p
 653            else n, eq::p)
 654       newa ([], [])
 655   in
 656   match newa with
 657   | [], [] -> active, None
 658   | _ -> active, Some newa
 659 ;;
 660
 661
 662 let backward_simplify_passive env new_pos new_table passive =
 663   let (nl, ns), (pl, ps), passive_table = passive in
 664   let f sign equality (resl, ress, newn) =
 665     match forward_simplify env (sign, equality) (new_pos, new_table) with
 666     | None -> resl, EqualitySet.remove equality ress, newn
 667     | Some (s, e) ->
 668         if equality = e then
 669           equality::resl, ress, newn
 670         else
 671           let ress = EqualitySet.remove equality ress in
 672           resl, ress, e::newn
 673   in
 674   let nl, ns, newn = List.fold_right (f Negative) nl ([], ns, [])
 675   and pl, ps, newp = List.fold_right (f Positive) pl ([], ps, []) in
 676   let passive_table =
 677     List.fold_left
 678       (fun tbl e -> Indexing.index tbl e) (Indexing.empty_table ()) pl
 679   in
 680   match newn, newp with
 681   | [], [] -> ((nl, ns), (pl, ps), passive_table), None
 682   | _, _ -> ((nl, ns), (pl, ps), passive_table), Some (newn, newp)
 683 ;;
 684
 685
 686 let backward_simplify env new' ?passive active =
 687   let new_pos, new_table =
 688     List.fold_left
 689       (fun (l, t) e -> (Positive, e)::l, Indexing.index t e)
 690       ([], Indexing.empty_table ()) (snd new')
 691   in
 692   let active, newa = backward_simplify_active env new_pos new_table active in
 693   match passive with
 694   | None ->
 695       active, (make_passive [] []), newa, None
 696   | Some passive ->
 697       let passive, newp =
 698         backward_simplify_passive env new_pos new_table passive in
 699       active, passive, newa, newp
 700 ;;
 701
 702
 703 let get_selection_estimate () =
 704   elapsed_time := (Unix.gettimeofday ()) -. !start_time;
 705 (*   !processed_clauses * (int_of_float (!time_limit /. !elapsed_time)) *)
 706   int_of_float (
 707     ceil ((float_of_int !processed_clauses) *.
 708             ((!time_limit (* *. 2. *)) /. !elapsed_time -. 1.)))
 709 ;;
 710
 711
 712 let rec given_clause env passive active =
 713   let time1 = Unix.gettimeofday () in
 714
 715   let selection_estimate = get_selection_estimate () in
 716   let kept = size_of_passive passive in
 717   let passive =
 718     if !time_limit = 0. || !processed_clauses = 0 then
 719       passive
 720     else if !elapsed_time > !time_limit then (
 721       Printf.printf "Time limit (%.2f) reached: %.2f\n"
 722         !time_limit !elapsed_time;
 723       make_passive [] []
 724     ) else if kept > selection_estimate then (
 725       Printf.printf ("Too many passive equalities: pruning... (kept: %d, " ^^
 726                        "selection_estimate: %d)\n") kept selection_estimate;
 727       prune_passive selection_estimate active passive
 728     ) else
 729       passive
 730   in
 731
 732   let time2 = Unix.gettimeofday () in
 733   passive_maintainance_time := !passive_maintainance_time +. (time2 -. time1);
 734
 735   kept_clauses := (size_of_passive passive) + (size_of_active active);
 736
 737   match passive_is_empty passive with
 738   | true -> Failure
 739   | false ->
 740       let (sign, current), passive = select env passive active in
 741       let time1 = Unix.gettimeofday () in
 742       let res = forward_simplify env (sign, current) ~passive active in
 743       let time2 = Unix.gettimeofday () in
 744       forward_simpl_time := !forward_simpl_time +. (time2 -. time1);
 745       match res with
 746       | None ->
 747           given_clause env passive active
 748       | Some (sign, current) ->
 749           if (sign = Negative) && (is_identity env current) then (
 750             Printf.printf "OK!!! %s %s" (string_of_sign sign)
 751               (string_of_equality ~env current);
 752             print_newline ();
 753             let proof, _, _, _ = current in
 754             Success (Some proof, env)
 755           ) else (
 756             print_endline "\n================================================";
 757             Printf.printf "selected: %s %s"
 758               (string_of_sign sign) (string_of_equality ~env current);
 759             print_newline ();
 760
 761             let t1 = Unix.gettimeofday () in
 762             let new' = infer env sign current active in
 763             let t2 = Unix.gettimeofday () in
 764             infer_time := !infer_time +. (t2 -. t1);
 765
 766             let res, proof = contains_empty env new' in
 767             if res then
 768               Success (proof, env)
 769             else
 770               let t1 = Unix.gettimeofday () in
 771               let new' = forward_simplify_new env new' (* ~passive *) active in
 772               let t2 = Unix.gettimeofday () in
 773               let _ =
 774                 forward_simpl_new_time := !forward_simpl_new_time +. (t2 -. t1)
 775               in
 776               let active =
 777                 match sign with
 778                 | Negative -> active
 779                 | Positive ->
 780                     let t1 = Unix.gettimeofday () in
 781                     let active, _, newa, _ =
 782                       backward_simplify env ([], [current]) active
 783                     in
 784                     let t2 = Unix.gettimeofday () in
 785                     backward_simpl_time := !backward_simpl_time +. (t2 -. t1);
 786                     match newa with
 787                     | None -> active
 788                     | Some (n, p) ->
 789                         let al, tbl = active in
 790                         let nn = List.map (fun e -> Negative, e) n in
 791                         let pp, tbl =
 792                           List.fold_right
 793                             (fun e (l, t) ->
 794                                (Positive, e)::l,
 795                                Indexing.index tbl e)
 796                             p ([], tbl)
 797                         in
 798                         nn @ al @ pp, tbl
 799               in
 800 (*               let _ = *)
 801 (*                 Printf.printf "active:\n%s\n" *)
 802 (*                   (String.concat "\n" *)
 803 (*                      ((List.map *)
 804 (*                          (fun (s, e) -> (string_of_sign s) ^ " " ^ *)
 805 (*                             (string_of_equality ~env e)) (fst active)))); *)
 806 (*                 print_newline (); *)
 807 (*               in *)
 808 (*               let _ = *)
 809 (*                 match new' with *)
 810 (*                 | neg, pos -> *)
 811 (*                     Printf.printf "new':\n%s\n" *)
 812 (*                       (String.concat "\n" *)
 813 (*                          ((List.map *)
 814 (*                              (fun e -> "Negative " ^ *)
 815 (*                                 (string_of_equality ~env e)) neg) @ *)
 816 (*                             (List.map *)
 817 (*                                (fun e -> "Positive " ^ *)
 818 (*                                   (string_of_equality ~env e)) pos))); *)
 819 (*                     print_newline (); *)
 820 (*               in *)
 821               match contains_empty env new' with
 822               | false, _ ->
 823                   let active =
 824                     let al, tbl = active in
 825                     match sign with
 826                     | Negative -> (sign, current)::al, tbl
 827                     | Positive ->
 828                         al @ [(sign, current)], Indexing.index tbl current
 829                   in
 830                   let passive = add_to_passive passive new' in
 831 (*                   let (_, ns), (_, ps), _ = passive in *)
 832 (*                   Printf.printf "passive:\n%s\n" *)
 833 (*                     (String.concat "\n" *)
 834 (*                        ((List.map (fun e -> "Negative " ^ *)
 835 (*                                      (string_of_equality ~env e)) *)
 836 (*                            (EqualitySet.elements ns)) @ *)
 837 (*                           (List.map (fun e -> "Positive " ^ *)
 838 (*                                        (string_of_equality ~env e)) *)
 839 (*                              (EqualitySet.elements ps)))); *)
 840 (*                   print_newline (); *)
 841                   given_clause env passive active
 842               | true, proof ->
 843                   Success (proof, env)
 844           )
 845 ;;
 846
 847
 848 let rec given_clause_fullred env passive active =
 849   let time1 = Unix.gettimeofday () in
 850
 851   let selection_estimate = get_selection_estimate () in
 852   let kept = size_of_passive passive in
 853   let passive =
 854     if !time_limit = 0. || !processed_clauses = 0 then
 855       passive
 856     else if !elapsed_time > !time_limit then (
 857       Printf.printf "Time limit (%.2f) reached: %.2f\n"
 858         !time_limit !elapsed_time;
 859       make_passive [] []
 860     ) else if kept > selection_estimate then (
 861       Printf.printf ("Too many passive equalities: pruning... (kept: %d, " ^^
 862                        "selection_estimate: %d)\n") kept selection_estimate;
 863       prune_passive selection_estimate active passive
 864     ) else
 865       passive
 866   in
 867
 868   let time2 = Unix.gettimeofday () in
 869   passive_maintainance_time := !passive_maintainance_time +. (time2 -. time1);
 870
 871   kept_clauses := (size_of_passive passive) + (size_of_active active);
 872
 873   match passive_is_empty passive with
 874   | true -> Failure
 875   | false ->
 876       let (sign, current), passive = select env passive active in
 877       let time1 = Unix.gettimeofday () in
 878       let res = forward_simplify env (sign, current) ~passive active in
 879       let time2 = Unix.gettimeofday () in
 880       forward_simpl_time := !forward_simpl_time +. (time2 -. time1);
 881       match res with
 882       | None ->
 883           given_clause_fullred env passive active
 884       | Some (sign, current) ->
 885           if (sign = Negative) && (is_identity env current) then (
 886             Printf.printf "OK!!! %s %s" (string_of_sign sign)
 887               (string_of_equality ~env current);
 888             print_newline ();
 889             let proof, _, _, _ = current in
 890             Success (Some proof, env)
 891           ) else (
 892             print_endline "\n================================================";
 893             Printf.printf "selected: %s %s"
 894               (string_of_sign sign) (string_of_equality ~env current);
 895             print_newline ();
 896
 897             let t1 = Unix.gettimeofday () in
 898             let new' = infer env sign current active in
 899             let t2 = Unix.gettimeofday () in
 900             infer_time := !infer_time +. (t2 -. t1);
 901
 902             let active =
 903               if is_identity env current then active
 904               else
 905                 let al, tbl = active in
 906                 match sign with
 907                 | Negative -> (sign, current)::al, tbl
 908                 | Positive -> al @ [(sign, current)], Indexing.index tbl current
 909             in
 910             let rec simplify new' active passive =
 911               let t1 = Unix.gettimeofday () in
 912               let new' = forward_simplify_new env new' ~passive active in
 913               let t2 = Unix.gettimeofday () in
 914               forward_simpl_new_time := !forward_simpl_new_time +. (t2 -. t1);
 915               let t1 = Unix.gettimeofday () in
 916               let active, passive, newa, retained =
 917                 backward_simplify env new' ~passive active in
 918               let t2 = Unix.gettimeofday () in
 919               backward_simpl_time := !backward_simpl_time +. (t2 -. t1);
 920               match newa, retained with
 921               | None, None -> active, passive, new'
 922               | Some (n, p), None
 923               | None, Some (n, p) ->
 924                   let nn, np = new' in
 925                   simplify (nn @ n, np @ p) active passive
 926               | Some (n, p), Some (rn, rp) ->
 927                   let nn, np = new' in
 928                   simplify (nn @ n @ rn, np @ p @ rp) active passive
 929             in
 930             let active, passive, new' = simplify new' active passive in
 931
 932             let k = size_of_passive passive in
 933             if k < (kept - 1) then
 934               processed_clauses := !processed_clauses + (kept - 1 - k);
 935
 936 (*             let _ = *)
 937 (*               Printf.printf "active:\n%s\n" *)
 938 (*                 (String.concat "\n" *)
 939 (*                    ((List.map *)
 940 (*                        (fun (s, e) -> (string_of_sign s) ^ " " ^ *)
 941 (*                           (string_of_equality ~env e)) (fst active)))); *)
 942 (*               print_newline (); *)
 943 (*             in *)
 944 (*             let _ = *)
 945 (*               match new' with *)
 946 (*               | neg, pos -> *)
 947 (*                   Printf.printf "new':\n%s\n" *)
 948 (*                     (String.concat "\n" *)
 949 (*                        ((List.map *)
 950 (*                            (fun e -> "Negative " ^ *)
 951 (*                               (string_of_equality ~env e)) neg) @ *)
 952 (*                           (List.map *)
 953 (*                              (fun e -> "Positive " ^ *)
 954 (*                                 (string_of_equality ~env e)) pos))); *)
 955 (*                   print_newline (); *)
 956 (*             in *)
 957             match contains_empty env new' with
 958             | false, _ ->
 959                 let passive = add_to_passive passive new' in
 960                 given_clause_fullred env passive active
 961             | true, proof ->
 962                 Success (proof, env)
 963           )
 964 ;;
 965
 966
 967 let get_from_user () =
 968   let dbd = Mysql.quick_connect
 969     ~host:"localhost" ~user:"helm" ~database:"mowgli" () in
 970   let rec get () =
 971     match read_line () with
 972     | "" -> []
 973     | t -> t::(get ())
 974   in
 975   let term_string = String.concat "\n" (get ()) in
 976   let env, metasenv, term, ugraph =
 977     List.nth (Disambiguate.Trivial.disambiguate_string dbd term_string) 0
 978   in
 979   term, metasenv, ugraph
 980 ;;
 981
 982
 983 let given_clause_ref = ref given_clause;;
 984
 985
 986 let main () =
 987   let module C = Cic in
 988   let module T = CicTypeChecker in
 989   let module PET = ProofEngineTypes in
 990   let module PP = CicPp in
 991   let term, metasenv, ugraph = get_from_user () in
 992   let proof = None, (1, [], term)::metasenv, C.Meta (1, []), term in
 993   let proof, goals =
 994     PET.apply_tactic (PrimitiveTactics.intros_tac ()) (proof, 1) in
 995   let goal = List.nth goals 0 in
 996   let _, metasenv, meta_proof, _ = proof in
 997   let _, context, goal = CicUtil.lookup_meta goal metasenv in
 998   let equalities, maxm = find_equalities context proof in
 999   maxmeta := maxm; (* TODO ugly!! *)
1000   let env = (metasenv, context, ugraph) in
1001   try
1002     let term_equality = equality_of_term meta_proof goal in
1003     let meta_proof, (eq_ty, left, right, ordering), _, _ = term_equality in
1004     let active = make_active () in
1005     let passive = make_passive [term_equality] equalities in
1006     Printf.printf "\ncurrent goal: %s\n"
1007       (string_of_equality ~env term_equality);
1008     Printf.printf "\ncontext:\n%s\n" (PP.ppcontext context);
1009     Printf.printf "\nmetasenv:\n%s\n" (print_metasenv metasenv);
1010     Printf.printf "\nequalities:\n%s\n"
1011       (String.concat "\n"
1012          (List.map
1013             (string_of_equality ~env)
1014             equalities));
1015     print_endline "--------------------------------------------------";
1016     let start = Unix.gettimeofday () in
1017     print_endline "GO!";
1018     start_time := Unix.gettimeofday ();
1019     let res =
1020       (if !use_fullred then given_clause_fullred else given_clause)
1021         env passive active
1022     in
1023     let finish = Unix.gettimeofday () in
1024     let _ =
1025       match res with
1026       | Failure ->
1027           Printf.printf "NO proof found! :-(\n\n"
1028       | Success (Some proof, env) ->
1029           Printf.printf "OK, found a proof!:\n%s\n%.9f\n"
1030             (PP.pp proof (names_of_context context))
1031             (finish -. start);
1032 (*         Printf.printf ("forward_simpl_details:\n  build_all: %.9f\n" ^^ *)
1033 (*                          "  demodulate: %.9f\n  subsumption: %.9f\n") *)
1034 (*           fs_time_info.build_all fs_time_info.demodulate *)
1035 (*           fs_time_info.subsumption; *)
1036       | Success (None, env) ->
1037           Printf.printf "Success, but no proof?!?\n\n"
1038     in
1039     Printf.printf ("infer_time: %.9f\nforward_simpl_time: %.9f\n" ^^
1040                      "forward_simpl_new_time: %.9f\n" ^^
1041                      "backward_simpl_time: %.9f\n")
1042       !infer_time !forward_simpl_time !forward_simpl_new_time
1043       !backward_simpl_time;
1044     Printf.printf "passive_maintainance_time: %.9f\n"
1045       !passive_maintainance_time;
1046     Printf.printf "    successful unification/matching time: %.9f\n"
1047       !Indexing.match_unif_time_ok;
1048     Printf.printf "    failed unification/matching time: %.9f\n"
1049       !Indexing.match_unif_time_no;
1050     Printf.printf "    indexing retrieval time: %.9f\n"
1051       !Indexing.indexing_retrieval_time;
1052     Printf.printf "    demodulate_term.build_newtarget_time: %.9f\n"
1053       !Indexing.build_newtarget_time;
1054     Printf.printf "derived %d clauses, kept %d clauses.\n"
1055       !derived_clauses !kept_clauses;
1056   with exc ->
1057     print_endline ("EXCEPTION: " ^ (Printexc.to_string exc));
1058     raise exc
1059 ;;
1060
1061
1062 let configuration_file = ref "../../gTopLevel/gTopLevel.conf.xml";;
1063
1064 let _ =
1065   let set_ratio v = weight_age_ratio := (v+1); weight_age_counter := (v+1)
1066   and set_sel v = symbols_ratio := v; symbols_counter := v;
1067   and set_conf f = configuration_file := f
1068   and set_lpo () = Utils.compare_terms := lpo
1069   and set_kbo () = Utils.compare_terms := nonrec_kbo
1070   and set_fullred () = use_fullred := true
1071   and set_time_limit v = time_limit := float_of_int v
1072   in
1073   Arg.parse [
1074     "-f", Arg.Unit set_fullred, "Use full-reduction strategy";
1075
1076     "-r", Arg.Int set_ratio, "Weight-Age equality selection ratio (default: 0)";
1077
1078     "-s", Arg.Int set_sel,
1079     "symbols-based selection ratio (relative to the weight ratio)";
1080
1081     "-c", Arg.String set_conf, "Configuration file (for the db connection)";
1082
1083     "-lpo", Arg.Unit set_lpo, "Use lpo term ordering";
1084
1085     "-kbo", Arg.Unit set_kbo, "Use (non-recursive) kbo term ordering (default)";
1086
1087     "-l", Arg.Int set_time_limit, "Time limit (in seconds)";
1088   ] (fun a -> ()) "Usage:"
1089 in
1090 Helm_registry.load_from !configuration_file;
1091 main ()